海通计算机|AI框架发展白皮书发布，助力AI从理论走向实践

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　　郑宏达

　　海通计算机研究首席分析师

　　S0850516050002

　　投资要点

　　中国信通院发布AI框架发展白皮书。作为人工智能开发环节中的基础工具，AI框架对下调用硬件资源，对上支撑AI应用生态，是AI技术体系的关键核心，是AI学术创新与产业商业化的重要载体。在此背景下，中国信息通信研究院近期发布了《AI框架发展白皮书（2022年）》（以下简称白皮书）。该白皮书致力于厘清AI框架的概念内涵、演进历程、技术体系与作用意义，通过梳理总结当前AI框架发展现状，研判AI框架技术发展趋势，并对AI框架发展提出展望与路径建议。我们认为，未来是发展数字经济，迈入智能经济社会的黄金发展期，白皮书的发布梳理了AI框架的重要内容，对AI发展趋势做出了有效研判，有利于更好地引导AI产业的发展，带动数字经济朝着更蓬勃健康的方向发展。

　　AI框架演进步入深化阶段，已形成较为完整的技术体系。根据白皮书，AI框架技术持续演进，历经萌芽阶段、成长阶段、稳定阶段，当前已进入深化阶段，AI框架正向着全场景支持、超大规模AI、安全可信等技术特性深化探索，不断实现新的突破。当前主流AI框架的核心技术演化出三大层次，分为基础层、组件层和生态层，其中基础层实现AI框架最基础核心的功能，具体包括编程开发、编译优化以及硬件使能三个子层；组件层主要提供AI模型生命周期的可配置高阶功能组件，实现细分领域性能的优化提升，包括编译优化组件、科学计算组件、安全可信组件、工具组件等；生态层主要面向应用服务，用以支持基于AI框架开发的各种人工智能模型的应用、维护和改进。

　　全球AI框架繁荣发展，多元化竞合态势渐显。根据白皮书，数字科技企业巨头是AI框架发展壮大的核心力量，高校及科研院所作为主导力量持续发挥着积极作用。全球AI框架开源生态进入活跃期，形成了国外最知名社区Github和国内知名社区Gitee（码云），开源生态对AI框架的发展壮大至关重要。目前业界已形成Google-TensorFlow和Meta-PyTorch为代表的双寡头格局，国内AI框架市场占有率稳步提升，趋向多元化发展。AI框架的推广路径逐步清晰，社区生态壮大优化、与高校科研院所联动、面向产业应用提供基础设施及解决方案服务是AI框架开发者规模壮大的三大途径。我们认为，在活跃的开源生态及良性的竞争下，我国AI产业发展态势向好，众多厂商有着广阔的发展机遇。

　　应对未来多样化挑战，AI框架有六大技术趋势。1）泛开发：AI框架将注重前端便捷性与后端高效性的统一，在前端需要提供更全面的API体系以及前端语言支持转换能力，在后端需要提供更为优质的动静态图转换能力；2）全场景：AI框架将支持端边云全场景跨平台设备部署，需要与硬件基础设施平台充分解耦，通过标准的硬件注册接口实现跨设备平台的快速部署；3）超大规模：AI框架将着力强化对超大规模AI的支持，将通过自动混合并行、全局内存管理、可视化调优以及分布式推理等核心技术支持超大规模AI发展；4）科学计算：AI框架将进一步与科学计算深度融合交叉；5）安全可信：AI框架将助力提升AI模型可解释性与鲁棒性；6）工程化：AI框架将加速AI应用产业规模级工程化落地，其需要支持AI模型跨平台的快速迁移，通过模型自适应等技术实现开发者开发调试代价的最小化；依托增量学习更灵活地面对动态数据训练需求，实现AI应用开发更快、成本更低。我们认为，白皮书提出的AI框架技术发展趋势给有关厂商指明了技术发展路径，有利于进一步推动AI生态发展成熟。

　　风险提示：行业技术发展不及预期，需求不及预期等风险。

　　法律声明

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